Eksobioloģija ir potenciālo dzīvības formu izpēte ārpus Zemes vides. Lai gan eksobiologi vēl nav atraduši galīgus pierādījumus par citplanētiešu dzīvi, viņi pavada laiku, meklējot šo pierādījumu un izdomājot veidus, kā dzīvība varētu potenciāli izdzīvot citur Visumā. Eksobiologi var strādāt ciešā sadarbībā ar valdības kosmosa aģentūrām.
Dzīvības izcelsme ļoti interesē eksobiologus, kuri savos pētījumos izmanto evolūcijas teoriju. Jebkurai zinātnes nozarei, kas var izgaismot veidu, kā dzīvība rodas un mijiedarbojas ar vidi, ir sava nozīme eksobioloģijā. Ģenētiķi, mikrobiologi un pat nebioloģiski eksperti, piemēram, ģeologi, var veidot karjeru eksobioloģijā.
Ģenētiķi un evolūcijas biologi var pētīt esošās organismu ģenētiskās formas uz Zemes, iekļaut šos izdzīvošanas mehānismus vides kontekstā un izvirzīt dažādas teorijas par to, kā organismi var dzīvot uz dažādām planētām. Mikrobiologi nonāk eksobioloģijas jomā, jo viņu kompetences joma, mikrobi, ir sastopami visā planētā dažādās vidēs. Svarīgs noderīgas eksobioloģijas informācijas avots ir sīkas ziņas par baktērijām un citiem mikroskopiskiem organismiem, kas dzīvo ekstrēmās vidēs, atšķirībā no jebkura cita veida organisma.
Neparastas dzīvības formas uz Zemes var arī informēt eksobiologu par potenciālajiem ceļiem dzīvības attīstībai un uzplaukumam. Piemēram, baktērijas, kas var augt, izmantojot arsēnu, metālu, kas parasti ir toksisks, nodrošina eksobiologiem mehānismu, lai izprastu, kā līdzīgas dzīvības formas varētu augt līdzīgu apstākļu vidē. Baktērijas, kas dzīvo ārkārtīgi karstā temperatūrā, var arī sniegt informāciju par to, kā dzīvība varētu izdzīvot Zemei līdzīgas planētas pirmsākumos, kur agrīnajai dzīvei bija jācīnās ar līdzīgu temperatūru.
Eksobiologs varētu arī pārbaudīt paraugus no kosmosa, no meteorītiem līdz iežu paraugiem tieši no Mēness vai planētām, piemēram, Marsa. Viņš vai viņa, iespējams, arī pētīja aizvēsturisko organismu atstātās fosilās zīmes uz Zemes iežiem un izmantoja tās, lai salīdzinātu iežu paraugus, lai identificētu iespējamās fosilās paliekas. Dati, ko eksobiologs savāc uz Zemes, ir vērtīgi, lai noskaidrotu, kādas zīmes uz citplanētiešu klints varētu attēlot.
Eksobiologi var arī specializēties citu planētu ķermeņu attēlu interpretācijā. Viņi varētu identificēt ūdens avotu vai jūru pazīmes, pat ja tās ir senas. Daži eksobiologi arī pēta noteiktu elementu koncentrāciju uz citām planētām, lai noskaidrotu, piemēram, vai atmosfēras sastāvs liecina par kādas dzīvības klātbūtni. 2011. gadā eksobiologi vēl nebija spējuši atrast galīgus pierādījumus par dzīvību ārpus Zemes, un iespējamo dzīvības pazīmju interpretācijas var būt pretrunīgas.